JP5423620B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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n(nは正整数)色の色材を混色して用紙に画像の形成を行うとともに、n色の色材のうちの1色からなる1次色からn色の色材のうちのn色からなるn次色までの各色についてそれぞれ異なる階調のパッチを含む階調パターン画像を用紙に形成する画像形成部と、
用紙上に形成された前記階調パターン画像に含まれる各パッチの反射率を検出し、該検出した反射率の反射率情報を出力する反射率検出部と、
前記反射率検出部によって出力された各パッチの反射率情報に基づき、予め定められた反射率が得られるように、入力した画像データの階調を補正するための1次色からn次色までの各色に対応するガンマカーブを生成する制御部と、
を備え、
前記制御部は、入力した画像データより1次色からn次色までの各色成分を抽出し、1次色からn−1次色の各色成分については、m(mは1からn−1)次色の色成分の示す階調に対してm次色用のガンマカーブに基づく補正を行って第1の補正階調値を得る第1のγ補正と、m次色の色成分を示す階調に対してm+1次色用のガンマカーブに基づく補正を行って第2の補正階調値を得る第2のγ補正と、を行い、前記第1の補正階調値と前記第2の補正階調値とを補間してm次色の色成分における出力値を決定し、n次色の色成分については、n次色の色成分を示す階調に対してn次色用のガンマカーブに基づく補正を行ってn次色の色成分における出力値を決定し、決定した1次色からn次色までの各出力値を合成して出力画像データを生成し、
前記画像形成部は、前記制御部によって生成された前記出力画像データに基づいて用紙に画像を形成することを特徴とする。
前記制御部は、前記反射率検出部から得られた反射率情報に基づいて明るさを表す成分である輝度信号を抽出し、該抽出した輝度信号に基づいて2次色以上の色材によって構成される色に対応するガンマカーブを生成することを特徴とする。
前記制御部は、m次色の色成分を示す階調と、m+1次色の色成分の示す階調との比率に応じて、前記第1の補正階調値と前記第2の補正階調値との補間において重み付けを行うことを特徴とする。
前記制御部は、前記入力した画像データからm次色により構成されるm+1次色の色成分が抽出されないときは、m次色において構成される色を含む全てのm+1次色のガンマカーブを用いて当該m次色の色成分の示す階調に対してそれぞれ補正を行って平均することにより前記第2の補正階調値を得ることを特徴とする。
前記n色の色材は、シアン、マゼンタ、イエローの3色のトナー材である。
n(nは正整数)色の色材を混色して用紙に画像の形成を行うとともに、n色の色材のうちの1色からなる1次色からn色の色材のうちのn色からなるn次色までの各色についてそれぞれ異なる階調のパッチを含む階調パターン画像を用紙に形成する画像形成工程と、
用紙上に形成された前記階調パターン画像に含まれる各パッチの反射率を検出して反射率情報を得る反射率検出工程と、
前記反射率検出工程において得られた各パッチの反射率情報に基づき、予め定められた反射率が得られるように、入力した画像データの階調を補正するための1次色からn次色までの各色に対応するガンマカーブを生成する制御工程と、
を含み、
前記制御工程において、入力した画像データより1次色からn次色までの各色成分を抽出し、1次色からn−1次色の各色成分については、m(mは1からn−1)次色の色成分の示す階調に対してm次色用のガンマカーブに基づく補正を行って第1の補正階調値を得る第1のγ補正と、m次色の色成分を示す階調に対してm+1次色用のガンマカーブに基づく補正を行って第2の補正階調値を得る第2のγ補正と、を行い、前記第1の補正階調値と前記第2の補正階調値とを補間してm次色の色成分における出力値を決定し、n次色の色成分については、n次色の色成分を示す階調に対してn次色用のガンマカーブに基づく補正を行ってn次色の色成分における出力値を決定し、決定した1次色からn次色までの各出力値を合成して出力画像データを生成し、
前記画像形成工程において、前記制御工程において生成された前記出力画像データに基づいて用紙に画像を形成することを特徴とする。
前記制御工程において、前記反射率検出工程にて得られた反射率情報に基づいて明るさを表す成分である輝度信号を抽出し、該抽出した輝度信号に基づいて2次色以上の色材によって構成される色に対応するガンマカーブを生成することを特徴とする。
前記制御工程において、m次色の色成分を示す階調と、m+1次色の色成分の示す階調との比率に応じて、前記第1の補正階調値と前記第2の補正階調値との補間において重み付けを行うことを特徴とする。
前記制御工程において、前記入力した画像データからm次色により構成されるm+1次色の色成分が抽出されないときは、m次色において構成される色を含む全てのm+1次色のガンマカーブを用いて当該m次色の色成分の示す階調に対してそれぞれ補正を行って平均することにより前記第2の補正階調値を得ることを特徴とする。
前記n色の色材は、シアン、マゼンタ、イエローの3色のトナー材である。
ージセンサ、A/D変換器等により構成され、光源から原稿へ照明走査した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿の画像をRGB信号として読み取り、読み取った画像をA/D変換して画像データを生成する。
図2に示すように、画像形成部40は、Y,M,C,K各色の感光体ドラム41Y,41M,41C,41K、1次転写ローラ42Y,42M,42C,42K、中間転写ベルト43、ローラ44、レジストローラ45、2次転写ローラ46、定着ユニット47、給紙部48等を備えて構成されている。
感光体ドラム41Yが回転し、その表面が帯電器(図示せず)により帯電され、レーザ光源等(図示せず)の露光によりその帯電部分にYデータの画像の潜像が形成される。そして、現像器(図示せず)によりその潜像部分にイエローのトナー像が形成される。そのトナー像は1次転写ローラ42Yの圧接により中間転写ベルト43に転写される。トナー像は、出力対象の画像データに対応するイエローの像となる。転写されなかったトナーは、クリーナ(図示せず)により除去される。
マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像についても、それぞれ同様に形成及び転写される。
制御部10は、濃度検出部60から出力される電圧値に基づいて、各パッチの濃度を検出する。
CCD62は、用紙Pに形成された主走査方向における画像を一度に全て読み取ることができるように、搬送路C上を搬送される用紙Pの用紙幅よりも長く構成されている。
CCD62に入力された光Lは光電変換され、濃度検出部60は、これに基づき、光源61によって出力された光量に対する受光量の割合である反射率を特定する。そして、濃度検出部60は、この反射率から測定結果としての画像濃度信号(反射率情報)を生成し、制御部10に出力する。この画像濃度信号は、RGBの各色の階調を特定可能な信号である。なお、画像濃度信号を、光電変換されて得られた受光量から生成するようにしてもよい。また、濃度検出部60において、光電変換により得られた受光量を示す情報を制御部10に出力し、制御部10において反射率を得るようにしてもよい。
制御部10は、後述するように、このような階調パターン画像のスキャンが行われた結果、濃度検出部60から出力された画像濃度信号に基づいてガンマカーブを生成する。
また、CCD62により読み取り可能な基準板を設け、シェーディング補正を行うようにしてもよい。
用紙P上に形成される階調パターン画像は、YMCKRGBPbの色毎に最低濃度(階調値31)から最高濃度(階調値255)までの範囲の複数の濃度のパッチを含んでいる。例えば、階調パターン画像に含まれる各色のパッチの階調値は、それぞれ31,63,95,127,159,191,223,255である。なお、図4〜図9に示される各階調パターン画像は、あくまで例示するものであり、各色の配置位置やパッチの配列については図示するものに限定されない。また、階調パターン画像は、図4〜図9の何れか1つのパターンを出力できれば足りるが、複数種類出力し、組み合わせて使用してもよい。
本実施の形態では、操作表示部20によるユーザの実行操作や、所定枚数の用紙への画像形成毎に、ガンマカーブの生成を行う。なお、ガンマカーブの生成時期については任意に設定することができる。
Y=0.299*(R)+0.587*(G)+0.114*(B)・・・(1)
なお、2次色及び3次色における中間信号は、上述の式(1)によって算出するものに拘束されず、例えば、RGB各色のγ値をR:G:B=3:6:1の割合で混合して求めるなど、任意の割合にて生成するようにしてもよい。
図11に示すものでは、「Target」のフィールドに示されるγ値に対し、「Sample」のフィールドに示されるγ値の方が小さく、目標に対し、出力された画像の濃度が低くなっていることがわかる。
なお、階調値が0に対応するγ値については、パッチを形成し、これを測定してγ値を得るようにしてもよいが、本実施の形態では、パッチの形成されていない部分を測定してγ値を得るようにしている。
なお、図12において、各点間については、多項式近似した曲線によって表している。
なお、本実施の形態では、多項式近似を用いて入力値から出力値を算出するようにしたが、スプライン補間や線形補間など他のアルゴリズムを利用して入力値から出力値を得るようにしてもよい。
なお、本実施の形態では、各部機能をCPUとROMに記憶されているプログラムとの協働によるソフトウェア処理によって実現する構成としたが、これら各部を機能させるための回路や専用のプロセッサ等を備えて実現するようにしてもよい。
すなわち、3次色のデータであるPb1については、Pb用のガンマカーブを使用し、入力値であるPb1から出力値Pb1(γPb)を得る。
また、2次色のデータであるR1,G1,B1については、R用、G用又はB用のガンマカーブを使用し、入力値であるR1,G1,B1から出力値R1(γR),G1(γG),B1(γB)を得る。さらに、R1,G1,B1については、3次色であるPb用のガンマカーブを使用し、入力値であるR1,G1,B1から出力値R1(γPb),G1(γPb),B1(γPb)を得る。
また、1次色のデータであるC1,M1,Y1については、C用、M用又はY用のガンマカーブを使用し、入力値であるC1,M1,Y1から出力値C1(γC),M1(γM),Y1(γY)を得る。さらに、C1,M1,Y1については、2次色であるR用、G用又はB用のガンマカーブを使用し、入力値であるC1,M1,Y1から出力値を得る。ここで、R用、G用及びB用のガンマカーブを使用してC1,M1,Y1から得られる出力値は、色分解部10bにおいて抽出された2次色成分に依存する。例えば、抽出された1次色成分がC1で、抽出された2次色成分がG1の場合、G用のガンマカーブを使用して入力値C1から出力値C1(γG)が得られる。
また、K0については、K用のガンマカーブを使用し、入力値であるK0から出力値K3を得る。
γ補正部10cは、以上のようにして得られた各出力値のうちK3については、出力部10gに出力し、その他の出力値については補間処理部10eに出力する。
具体的には、2次色成分については、2次色であるR用、G用及びB用のガンマカーブを使用して得られた出力値R1(γR),G1(γG),B1(γB)と、3次色であるPb用のガンマカーブを使用して得られた出力値R1(γPb),G1(γPb),B1(γPb)との補間を行う。補間の重み付けは、色分解部10bから入力されたR1,G1,B1とPb1との比率によって定められる。上述のように補間して得られるR2,G2,B2は、以下の式(2)〜(4)の何れかにより求められる。
R2={Pb1*R1(γPb)+(R1−Pb1)*R1(γR)}/R1・・・(2)
G2={Pb1*G1(γPb)+(G1−Pb1)*G1(γG)}/G1・・・(3)
B2={Pb1*B1(γPb)+(B1−Pb1)*B1(γB)}/B1・・・(4)
C2={G1*C1(γG)+(C1−G1)*C1(γC)}/C1・・・(5)
C2={B1*C1(γB)+(C1−B1)*C1(γC)}/C1・・・(6)
M2={R1*M1(γR)+(M1−R1)*M1(γM)}/M1・・・(7)
M2={B1*M1(γB)+(M1−B1)*M1(γM)}/M1・・・(8)
Y2={G1*Y1(γG)+(Y1−G1)*Y1(γY)}/Y1・・・(9)
Y2={R1*Y1(γR)+(Y1−R1)*Y1(γY)}/Y1・・・(10)
具体的には、合成部10fは、Pb2によって特定されるCMYの各階調値C´,M´,Y´と、R2,G2,B2によって特定されるCMYの各階調値C´´,M´´,Y´´と、C2,M2,Y2によって特定されるCMYの各階調値C´´´,M´´´,Y´´´との比較によって最終的な出力値C3,M3,Y3を決定する。すなわち、合成部10fは、C´、C´´及びC´´´のうちの最大値を抽出して、これをC3とし、M´、M´´及びM´´´のうちの最大値を抽出して、これをM3とし、Y´、Y´´及びY´´´のうちの最大値を抽出して、これをY3とすることにより、最終的な出力値C3,M3,Y3を決定する。
合成部10fは、このようにして決定したC3,M3,Y3を出力部10gに出力する。
また、色分解部10bにおいて、2次色成分が抽出される。この場合、C0,M0,Y0の各データのうちの最小値であるC0に対応する色はシアンなので、これを除く2色(マゼンタ、イエロー)によって構成される赤色を示すR1が2次色成分として抽出される。また、このとき、C0,M0,Y0の各データのうちの2番目に小さい値は、マゼンタに対応するデータM0であるので、2次色成分値はM0と同値となる。
また、C0,M0,Y0の各データのうちの最大値であるデータはY0なので、色分解部10bにおいて抽出される1次色成分は、イエローを示すY1となり、その1次色成分値はY0と同値となる。
まず、2次色成分R1に対してR用のガンマカーブを用いてγ補正を行い、出力値R1(γR)を得る。また、2次色成分R1に対してPb用のガンマカーブを用いてγ補正を行い、出力値R1(γPb)を得る。
また、色分解部10bにおいて、2次色成分が抽出される。この場合、C0,M0,Y0の各データのうちの最小値のデータはY0であるので、Y0に対応するイエローを除く2色(シアン、マゼンタ)によって構成される青色を示すB1が2次色成分として抽出される。また、このとき、C0,M0,Y0の各データのうちの2番目に小さい値は、マゼンタに対応するデータM0であるので、2次色成分値はM0と同値となる。
また、C0,M0,Y0の各データのうちの最大値であるデータはC0なので、色分解部10bにおいて抽出される1次色成分は、シアンを示すC1となり、その1次色成分値はC0と同値となる。
まず、1次色成分C1に対してC用のガンマカーブを用いてγ補正を行い、出力値C1(γC)を得る。また、1次色成分C1に対してB用のガンマカーブを用いてγ補正を行い、出力値C1(γB)を得る。
図16に示す例では、入力部10aから出力されたC0,M0,Y0に基づき、色分解部10bにおいて、上述のようにして3次色成分であるPb1が抽出される。
また、色分解部10bにおいて、C0,M0,Y0の各データのうちの2番目に小さい値であるデータが存在しないので、この場合には2次色成分の抽出は行われない。
また、C0,M0,Y0の各データのうちの最大値であるデータはC0なので、色分解部10bにおいて抽出される1次色成分は、シアンを示すC1となり、その1次色成分値はC0と同値となる。
まず、1次色成分C1に対してC用のガンマカーブを用いてγ補正を行い、出力値C1(γC)を得る。また、図16に示す例においては、2次色成分が存在しないので、1次色成分C1に対してはPb用のガンマカーブを用いず、シアンを含む2次色である緑色と青色に対応するG用のガンマカーブ及びB用のガンマカーブのそれぞれを用いてγ補正を行い、出力値C1(γG)及び出力値C1(γB)を得る。
ここで、1次色成分C1に対してPb用のガンマカーブを用いず、G用のガンマカーブ及びB用のガンマカーブのそれぞれを用いるようにしたのは、階調の連続性を確保するためである。すなわち、図16に示す例に対して、M0がY0よりも大きくなった場合には、2次色用のガンマカーブとしてB用のガンマカーブが用いられ、反対に、Y0がM0よりも大きくなった場合には、G用のガンマカーブが用いられる。そして、M0とY0とが等しいときに、これらのガンマカーブとは異なるPb用のガンマカーブが用いられると、トーンジャンプ等の階調の不連続が生じる可能性があるからである。なお、2次色成分が存在しない場合において、Pb用のガンマカーブを用いて1次色成分に対してγ補正を行うようにしてもよい。
C2=[Pb1*{(C1(γG)+C1(γB))/2}+(C1−Pb1)*C1(γC)]/C1・・・(11)
M2=[Pb1*{(M1(γR)+M1(γB))/2}+(M1−Pb1)*M1(γM)]/M1・・・(12)
また、色分解部10bにおいて抽出された1次色成分がイエローであって、2次色成分が存在しない場合は、Y用のガンマカーブ、G用のガンマカーブ及びR用のガンマカーブのそれぞれが用いられてγ補正が行われ、得られた出力値Y1(γY)、Y1(γG)及びY1(γR)に基づき、以下の式(13)によりY2が得られる。
Y2=[Pb1*{(Y1(γG)+Y1(γR))/2}+(Y1−Pb1)*Y1(γY)]/Y1・・・(13)
すなわち、制御部10は、濃度検出部60から入力した画像濃度信号に基づいて、CMYKRGBPbの各ガンマカーブを生成する(ステップ10)。
これらの結果を図18に示す。なお、図18に示される分布図において、x軸は、本実施の形態に係る画像形成装置100によって出力されたカラーパッチから測色した測色値とターゲットとなる測色値との色差を表し、y軸は、比較例における測色値とターゲットとなる測色値との色差を表している。そして、カラーパッチ毎に、本実施の形態によって得られた測色値とターゲットとなる測色値との色差をx軸上に取り、比較例における測色値とターゲットとなる測色値との色差をy軸上に取り、その交点をプロットしている。また、y=xによって表される線は、本実施の形態によって得られた測色値と比較例における測色値とで何れの色差が大きいかの目安となる線である。
10 制御部
40 画像形成部
60 濃度検出部
Claims (10)
- n(nは正整数)色の色材を混色して用紙に画像の形成を行うとともに、n色の色材のうちの1色からなる1次色からn色の色材のうちのn色からなるn次色までの各色についてそれぞれ異なる階調のパッチを含む階調パターン画像を用紙に形成する画像形成部と、
用紙上に形成された前記階調パターン画像に含まれる各パッチの反射率を検出し、該検出した反射率の反射率情報を出力する反射率検出部と、
前記反射率検出部によって出力された各パッチの反射率情報に基づき、予め定められた反射率が得られるように、入力した画像データの階調を補正するための1次色からn次色までの各色に対応するガンマカーブを生成する制御部と、
を備え、
前記制御部は、入力した画像データより1次色からn次色までの各色成分を抽出し、1次色からn−1次色の各色成分については、m(mは1からn−1)次色の色成分の示す階調に対してm次色用のガンマカーブに基づく補正を行って第1の補正階調値を得る第1のγ補正と、m次色の色成分を示す階調に対してm+1次色用のガンマカーブに基づく補正を行って第2の補正階調値を得る第2のγ補正と、を行い、前記第1の補正階調値と前記第2の補正階調値とを補間してm次色の色成分における出力値を決定し、n次色の色成分については、n次色の色成分を示す階調に対してn次色用のガンマカーブに基づく補正を行ってn次色の色成分における出力値を決定し、決定した1次色からn次色までの各出力値を合成して出力画像データを生成し、
前記画像形成部は、前記制御部によって生成された前記出力画像データに基づいて用紙に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記反射率検出部から得られた反射率情報に基づいて明るさを表す成分である輝度信号を抽出し、該抽出した輝度信号に基づいて2次色以上の色材によって構成される色に対応するガンマカーブを生成することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、m次色の色成分を示す階調と、m+1次色の色成分の示す階調との比率に応じて、前記第1の補正階調値と前記第2の補正階調値との補間において重み付けを行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記入力した画像データからm次色により構成されるm+1次色の色成分が抽出されないときは、m次色において構成される色を含む全てのm+1次色のガンマカーブを用いて当該m次色の色成分の示す階調に対してそれぞれ補正を行って平均することにより前記第2の補正階調値を得ることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記n色の色材は、シアン、マゼンタ、イエローの3色のトナー材である請求項1〜4の何れか一項に記載の画像形成装置。
- n(nは正整数)色の色材を混色して用紙に画像の形成を行うとともに、n色の色材のうちの1色からなる1次色からn色の色材のうちのn色からなるn次色までの各色についてそれぞれ異なる階調のパッチを含む階調パターン画像を用紙に形成する画像形成工程と、
用紙上に形成された前記階調パターン画像に含まれる各パッチの反射率を検出して反射率情報を得る反射率検出工程と、
前記反射率検出工程において得られた各パッチの反射率情報に基づき、予め定められた反射率が得られるように、入力した画像データの階調を補正するための1次色からn次色までの各色に対応するガンマカーブを生成する制御工程と、
を含み、
前記制御工程において、入力した画像データより1次色からn次色までの各色成分を抽出し、1次色からn−1次色の各色成分については、m(mは1からn−1)次色の色成分の示す階調に対してm次色用のガンマカーブに基づく補正を行って第1の補正階調値を得る第1のγ補正と、m次色の色成分を示す階調に対してm+1次色用のガンマカーブに基づく補正を行って第2の補正階調値を得る第2のγ補正と、を行い、前記第1の補正階調値と前記第2の補正階調値とを補間してm次色の色成分における出力値を決定し、n次色の色成分については、n次色の色成分を示す階調に対してn次色用のガンマカーブに基づく補正を行ってn次色の色成分における出力値を決定し、決定した1次色からn次色までの各出力値を合成して出力画像データを生成し、
前記画像形成工程において、前記制御工程において生成された前記出力画像データに基づいて用紙に画像を形成することを特徴とする画像形成方法。 - 前記制御工程において、前記反射率検出工程にて得られた反射率情報に基づいて明るさを表す成分である輝度信号を抽出し、該抽出した輝度信号に基づいて2次色以上の色材によって構成される色に対応するガンマカーブを生成することを特徴とする請求項6に記載の画像形成方法。
- 前記制御工程において、m次色の色成分を示す階調と、m+1次色の色成分の示す階調との比率に応じて、前記第1の補正階調値と前記第2の補正階調値との補間において重み付けを行うことを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成方法。
- 前記制御工程において、前記入力した画像データからm次色により構成されるm+1次色の色成分が抽出されないときは、m次色において構成される色を含む全てのm+1次色のガンマカーブを用いて当該m次色の色成分の示す階調に対してそれぞれ補正を行って平均することにより前記第2の補正階調値を得ることを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成方法。
- 前記n色の色材は、シアン、マゼンタ、イエローの3色のトナー材である請求項6〜9の何れか一項に記載の画像形成方法。
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